Выбор типа фундаментов

В современном отечественном строительстве применяют в основном три типа фундаментов: мелкого заложения, свайные и столбчатые.

На выбор типа фундамента влияют условия строительства: механовооруженность строящей организации, состояние базы стройиндустрии, транспортные условия, особенности строительной площадки и др. При назначении типа фундамента и размеров несущих элементов необходимо учитывать соответствующий опыт строительства и эксплуатации сооружений, в условиях, аналогичных проектируемому сооружению.

Выбор типа фундаментов зависит главным образом от глубины залегания

несущего слоя и наличия поверхностных или грунтовых вод. При залегании слоя, имеющего необходимую для сооружения прочность и сжимаемость, от поверхности грунта или воды на глубине в среднем менее 4м наиболее целесообразно устраивать фундаменты мелкого заложения на естественном основании. При большей глубине залегания прочных грунтов применяют свайные или столбчатые фундаменты, а также опускные колодцы. Применительно к схемам, показанным на рисунке 1, возможности использования фундаментов различных типов рассматриваются ниже.

Схема I. Выбор типа фундаментов в данном случае будет зависить в значительной степени от величины нагрузки передаваемой зданием на фундамент. При данном напластовании грунтов целесообразны следующие варианты фундаментов (рис.13):

а, б - фундаменты, возводимые в открытых котлованах (отдельно стоящие, ленточные сплошные, ленточные прерывистые);

в - свайные, с использованием забивных свай различного поперечного сечения;

г - свайные, с использованием свай – оболочек с открытым или закрытым нижним концом;

д, е - свайные, с использованием различных типов набивных свай с уширением или без;

ж - фундаменты в вытрамбованных котлованах;

и, к - пирамидальные или ромбические сваи.

Рисунок 13- Варианты фундаментов по схеме I

Схема II. При выборе варианта фундамента на «слабых» грунтах главную роль будут играть особенности здания или сооружения, материалы несущих и ограждающих элементов, конструктивная схема и её работа при неравномерных осадках, особенности технологического процесса. При данном напластовании грунтов целесообразны следующие варианты фундаментов (рис.14):

а - фундаменты, возводимые в открытых котлованах, с использованием песчаной или грунтовой подушки;

б - фундаменты, возводимые в открытых котлованах, с использованием различных способов закрепления грунта;

в - фундаменты, с уплотнением грунта песчаными, грунтовыми или известковыми сваями, или с использованием микросвай;

г – фундаменты, с использованием поверхностного уплотнения (трамбовки, виброплиты, катки);

д – фундаменты в виде сплошной плиты или ленточные фундаменты под колонны;

е, ж, и - свайные фундаменты различных типов.

Рисунок 14 - Варианты фундаментов по схеме II

Схема III. В данном случае выбор вариантов фундаментов существенно зависит от мощности верхнего «слабого» слоя грунта.

При мощности верхнего слоя менее 5 м можно использовать следующие варианты оснований и фундаментов (рис.15) б, в, г, д, е.

- фундаменты, с уплотнением грунта песчаными, грунтовыми или известковыми сваями, или с использованием микросвай;

а - фундаменты, с использованием поверхностного уплотнения (трамбовки, виброплиты, катки);

ж, и, к, л - фундаменты в виде сплошной плиты или ленточные фундаменты под колонны;

- свайные фундаменты различных типов.

При мощности верхнего слоя более 5 м можно использовать следующие варианты оснований и фундаментов (рис. 16):

- фундаменты, возводимые в открытых котлованах, с развитой подошвой;

- свайные фундаменты, различных типов;

- булавовидные сваи с развитой нижней частью;

- фундаменты глубокого заложения с использованием оболочек, опускных колодцев или кессонов;

- фундаменты в виде сплошной плиты. Ленточных под колонны или перекрестных ленточных под колонны.

Рисунок 15 - Варианты фундаментов по схеме III

Схема IV. Количество вариантов оснований и фундаментов целесообразных для рассматриваемого напластования грунтов, существенно зависит от соотношения мощностей слоев верхнего «хорошего» h₁ и подстилающего «слабого» h₂

При мощности верхнего «хорошего» слоя грунта более 3 м можно использовать следующие варианты оснований и фундаментов:

- фундаменты, возводимые в открытых котлованах (отдельно стоящие, ленточные сплошные, ленточные прерывистые);

- свайные фундаменты различных типов.

- фундаменты в виде сплошной плиты или ленточные фундаменты под колонны;

- свайные, с использованием различных типов набивных свай с уширением или без;

- фундаменты в вытрамбованных котлованах;

- пирамидальные или ромбические сваи.

При мощности верхнего «хорошего» слоя грунта менее 3 м и мощности «слабого» слоя грунта не более 3 м можно использовать следующие варианты оснований и фундаментов:

- фундаменты, возводимые в открытых котлованах (отдельно стоящие, ленточные сплошные, ленточные прерывистые);

- свайные, с использованием забивных свай различного поперечного сечения;

- фундаменты, возводимые в открытых котлованах, с развитой подошвой;

- свайные фундаменты различных типов.

При мощности верхнего «хорошего» слоя грунта менее 3 м и мощности «слабого» слоя грунта более 3 м можно использовать следующие варианты оснований и фундаментов:

- фундаменты в виде сплошной плиты или ленточные фундаменты под колонны;

- свайные, с использованием свай – оболочек с открытым или закрытым нижним концом;

- свайные, с использованием различных типов набивных свай с уширением или,без,

Рисунок 16 - Варианты фундаментов по схеме IV

Список использованных источников

	Веселов В.А. Проектирование оснований и фундаментов (Основы теории и примеры расчета: Учеб: пособ. для вузов.-3-е изд. перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1990. - 304 с.:ил.
	Дорошкевич Н.М., Клейн Г.К., Смиренкин П.П. Основания и фундаменты. Учебник для техникумов. Издание 4-е, переработанное и дополненное. М., «Высшая школа», 1972.- 256 с. с ил.
	ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация. М.,1995.
	ГОСТ 19804.0-78* «Сваи забивные железобетонные. Общие технические условия».
	Костерин Э.В. основания и фундаменты: Учеб. для вузов по спец. «Стр-во автомоб. дорог и аэродромов» и «Мосты и транспортные тоннели».- 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1990. - 431 с.: ил.
	Кирилов. В.С. Основания и фундаменты. Учебник для автомобильно-дорожных вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Траспорт, 1980. - 392 с.
	Сваи и свайные фундаменты (справочное пособие) Н.С. Метелюк, Г.Ф. Шико, А.Б. Соловьева, В.В.Грузинцев. Киев. «Будiвельник», 1977. - 256 с.
	Основании и фундаменты. Справочник./ Г.И. Швецов, И.В. Носков, А.Д. Слободян, Г.С. Госькова; Под ред. Г.И. Швецова. - М.: Высш.шк., 1991. -383с.: ил.
	СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений. М.,1985.
	СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты. М., 1985.

. Фундамент под колонну (а,б) и под стену (в): 1 - фундамент; 2 - колонна; 3 - обрез фундамента; 4 - подошва фундамента; 5 - подколонник; 6 - бетонные блоки

Рис.Ф.9.10. Отдельно стоящий столбчатый фундамент: а - с наклонными боковыми гранями; б - с уступами

Различают следующие основные типы фундаментов мелкого заложения (рис.Ф.9.12).

1. Ленточные фундаменты под стены и колонны.

2. Ленточные прерывистые фундаменты под стены.

3. Столбчатые фундаменты под стены.

4. Отдельно стоящие фундаменты под колонны.

5. Щелевые фундаменты.

6. Фундаменты в вытрамбованных котлованах.

7. Сплошные фундаменты в виде железобетонных плит.

8. Коробчатые фундаменты.

Конструкция фундаментов мелкого (а,б) и глубокого (в) заложения: а - ленточный фундамент; б - столбчатый фундамент; в - опускной колодец: 1 - стеновые блоки; 2 - плита-подушка; 3 - фундаментная балка; 4 - опорная подушка; 5 - стакан; 6 - ступени; 7 - оболочка; 8 - нож; 9 - днище; 10 - перекрытие

Фундаменты мелкого заложения: а - сборный ленточный, прерывистый; б, в, г, д - поперечные сечения ленточных фундаментов под стены; е - ленточный монолитный под колонны; ж - фундамент из перекрестных лент; з, к - отдельно стоящий из сборных столбов и рандбалок; л,м - отдельно стоящий под колонны; н - коробчатый плитный; о - плоский плитный; п - многоугольный плитный; р - плитный под колонны: 1 - отмостка; 2 - гидроизоляция; 3 - сборные бетонные стеновые блоки; 4 - армированный пояс; 5 - подушка ленточного фундамента; 6 - стеновая ребристая панель; 7 - подушка под колонну (столб); 8 - колонна (столб); 9 - рандбалка сборная; 10 - колонна; 11 - железобетонная лента; 12 - железобетонная плита; 13 - бетонная подготовка

Ленточный многощелевой фундамент: 1 - поверхность грунта; 2 - распределительная плита; 3 - надземная стена; 4 - бетонные пластины; 5 - перекрытие; 6 - пол подвала

Фундаменты в вытрамбованных котлованах: а - столбчатый без уширения; б - с уширенным основанием: 1 - стакан для установки колонны; 2 - фундамент; 3 - уплотненная зона грунта; 4 - втрамбованный жесткий материал (грунт)

Плитные фундаменты: а - со сборными стаканами; б - с монолитными стаканами; в - ребристая плита; г - плита коробчатого сечения: 1 - верхняя рабочая сетка; 2 - нижняя рабочая сетка; 3 - вертикальная арматура

Фундамент с наклонной подошвой: 1 - цокольная панель; 2 - полурама; 3 - раствор; 4 - фундамент; 5 - подготовка

Рис.Ф.9.24. Фундамент на промежуточной подготовке: 1 - эпюра контактных давлений; 2 - рыхлый песок; 3 - бетон; 4 - фундамент

Рис.Ф.9.27. Фундамент с анкерами: 1 - фундамент; 2 - арматура; 3 - анкеры

Рис.Ф.13.2. Конструкции анкерных фундаментов: а - массивный фундамент; б - грибовидный фундамент; в - анкерная плита; г,д,е,ж,з - инъекционные анкеры; и - винтовая свая: 1 - теряемый башмак; 2 - цементно-песчаная заделка; 3 - металлическая тяга; 4 - изолирующая оболочка; 5 - оголовок; 6 - замок; 7 - инъекционная труба; 8 - обойма; 9 - фиксатор; 10 - манжетная труба; 11 - пакер

Свайные фундаменты с низким и высоким ростверками: а,б - свайный фундамент с низким роствером; в - свайный фундамент с высоким ростверком

Рис.Ф.14.7.А. Формы сечения железобетонных свай: а - поперечных: 1 - квадратная; 2 - квадратная с круглой полостью; 3 - круглая пустотелая; 4 - прямоугольная; 5 - швеллерная; 6 - двутавровая; б - продольных: 7 - призматическая; 8 - цилиндрическая; 9 - пирамидальная; 10 - трапецеидальная; 11 - ромбовидная; 12 - с уширенной пятой

а)

б)

Конструкция железобетонных свай: а - призматическая с поперечным армированием ствола; б - то же, без поперечного армирования ствола; в - то же, с круглой полостью; г - полая круглая: 1 - строповочная петля; 2 - арматурные сетки головы; 3 - продольная арматура; 4 - спираль острия; 5 - поперечная спиральная арматура

. Составная свая: а - верхнее звено; б - нижнее звено

по конструкции нижнего конца - на сваи с заостренным или плоским нижним концами, с плоским или объемным уширениями и на полые сваи с закрытым или открытым нижним концами или с камуфлетной пятой (рис.Ф.14.7.Д).

Рис.Ф.14.17. Пирамидальные сваи: а - с поперечным армированием ствола; б - с продольной напрягаемой арматурой

Рис.Ф.14.25. Сваи с камуфлетным уширением: а - со сборным стволом; б - с набивным стволом:1 - забивная свая; 2 - уширенная камуфлетная пята; 3 - уплотненная взрывом грунтовая оболочка; 4 - бетонный ствол; 5 - арматурный каркас

Рис.Ф.14.28. Винтовая свая: а - общий вид; б - башмак: 1 - ствол сваи; 2 - винтовая лопасть; 3 - наконечник; 4 - нож лопасти; 5 - хвост лопасти

Различные схемы напластований грунтов и варианты рекомендуемых типов фундаментов: а - прочный грунт (1) подстилается еще более прочным (2); б - слабый грунт сверху (3) подстилается прочным (1); в - слой слабого грунта (3) находится между более прочными слоями (1): в этом случае можно предложить закрепление (5)